三轴四元非典型声强向量阵对低频声源全空间定向的理论与实验研究

该文提出了应用3轴4元非典型声强向量阵在小尺度平台上对低频声源全空间定向的方法。该方法用四只传感器测量声强向量的3个正交分量,根据3个分量的几何关系来解出目标的方位。文中基于声信号的空间互谱分析,给出了声强向量阵的定向原理,并系统分析了其定向误差,包括有限差分误差、通道失配误差和环境噪声引起的误差。半消声室实验结果表明,在校正系统误差后,尺度为0.1m的非典型声强向量阵在各向同性噪声中的定向误差在1°左右,证实了该方法是可行的。

非典型声强向量阵对体积目标定向的基阵共用技术研究

舰船在近距离上应视为体积目标,提出利用非典型声强向量阵对体积目标各部位定向的基阵共用技术。体积目标中部、中后部辐射的低频声源用声强度向量法定向,尾部的高频声源用自适应有限冲击响应(FIR)高精度时延估计法定向,共用同一小尺度基阵。为验证此方案,在半消声室进行了非典型声强向量阵的定向实验,用3个扬声器模拟体积目标3个不同部位的声源。实验结果表明:对这3个部位的定向可取得满意的精度,且这3个不同部位可分。本项研究为在小尺度平台上同时实现对舰船三辐射声亮点的定向开辟了途径。

一种非典型声强向量阵-空间十字阵定向算法研究

提出了1种可在小尺度平台上安装的非典型声强向量阵-空间十字阵,它由空间正交形状的四基元组成,并且提出了一种纯相位定向算法,将该算法用于空间十字阵可以实现低频声源的全空间高精度定向。在理论上系统分析了阵形的有限差分误差、相位失配误差以及环境噪声引起的定向误差,并且用自制的声强阵支架在半消声室进行了定向实验,实验结果表明,信噪比为10 dB时,满足kd<1的条件下,空间十字阵对低频声源的俯仰角和方位角的定向误差都在1°之内。